Fenomena Kuantum

FENOMENA KUANTUM KELAS XII SMA/MA NUR HASANAH NIM. 170204007

Pembuka ‫ِانَّا كُ َّل َش ْي ٍء َخلَ ْق ٰنهُ بِقَدَ ٍر‬ “Sungguh, Kami menciptakan segala sesuatu menurut ukuran” (QS. Al-Qamar : 49) ‫اِ َّن ِف ْي َخ ْلَواِقلنَّا َهلا َِّسرٰم َْٰوٰل ٰي ِت ٍت َواِِْ ْْلُلَوِْلرى ِ اض ْْلََْلوبَاا ْختِ ِب ََل ِف الَّ ْي ِل‬ “Sesungguhnya dalam penciptaan langit dan bumi, dan pergantian malam dan siang terdapat tanda-tanda (kebesaran Allah) bagi orang yang berakal” (QS. Ali ‘Imran : 190)

Kompetensi Dasar dan Indikator Kompetensi Dasar Indikator 3.8 Menjelaskan secara kualitatif gejala  Mengidentifikasi konsep foton, fenomena kuantum yang mencakup sifat radiasi efek fotolistrik, efek Compton, sinar-X, aplikasi benda hitam, efek fotolistrik, efek dalam kehidupan manusia Compton, dan sinar X dalam  Menjelaskan tentang foton, efek fotolistrik, cara kerja mesin fotokopi, dan mesin foto kehidupan sehari-hari Rontgen  Menganalisis informasi tentang foton, efek fotolistrik, efek Compton, dan sinar-X  Mengeksplorasi konsep foton, fenomena efek fotolistrik, efek Compton, dan sinar-X 4.8 Menyajikan laporan tertulis dari  Menyajikan laporan tertulis dari berbagai berbagai sumber tentang penerapan sumber tentang penerapan efek fotolistrik, efek efek fotolistrik, efek Compton, dan Compton, dan sinar X dalam kehidupan sehari- sinar X dalam kehidupan sehari-hari hari Tujuan  Peserta didik dapat mengidentifikasi konsep foton, fenomena efek fotolistrik, efek Compton, sinar-X, aplikasi dalam kehidupan manusia  Peserta didik dapat menjelaskan tentang foton, efek fotolistrik, cara kerja mesin fotokopi, dan mesin foto Rontgen  Peserta didik dapat menganalisis informasi tentang foton, efek fotolistrik, efek Comp- ton, dan sinar-X  Peserta didik dapat mengeksplorasi konsep foton, fenomena efek fotolistrik, efek Compton, dan sinar-X  Peserta didik dapat menyajikan laporan tertulis dari berbagai sumber tentang penera- pan efek fotolistrik, efek Compton, dan sinar X dalam kehidupan sehari-hari



Kata Kunci: Benda Hitam, Hukum Stefan-Boltzmann, Hukum Pergeseran Wien, Teori Kuantum, Foton, Efek Fotolistrik, Efek Compton, Gelombang de Broglie, Prinsip Ketidakpastian Heisenberg

Apa yang terjadi ketika suatu benda dipanaskan? Jika suatu benda (misalnya logam) dipanaskan, benda tersebut akan memancarkan energi dalam bentuk radiasi gelombang elektromagnetik. Kenyataan ini dapat ditemukan dalam kehidupan sehari-hari, yaitu ketika sebuah benda dipanaskan, maka warna benda berubah menjadi merah atau putih Pancaran energi yang dipancarkan oleh suatu benda karena dipanaskan tersebut dinamakan dengan radiasi termal. Spektrum energi serta panjang gelombang radiasi termal dapat diukur dan dianalisis dengan menggunakan alat yang disebut spektrometer. 1. Benda Hitam Cahaya (radiasi termal) yang dipancarkan oleh sebuah benda dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu suhu benda, jenis bahan, dan sifat permukaan benda. Kenyataan tentang radiasi termal memunculkan istilah benda hitam. Apa itu benda hitam? Benda hitam adalah sebuah benda yang menyerap semua radiasi yang datang pada permukaannya. Jika benda itu berpijar pada suhu tertentu, maka akan memancarkan radiasi dengan intensitas paling besar dari benda-benda lain pada suhu yang sama. Perhatikan Gambar 6.1. Gambar tersebut menunjukkan sebuah ilustrasi dari benda hitam, yaitu sebuah logam berongga yang mempunyai lubang kecil di permukaannya. Dapatkah Anda menjelaskan maksud dari gambar tersebut?

Jika sebuah sinar masuk ke dalam logam berongga melalui lubang kecil, sinar cahaya tersebut akan mengalami pemantulan berkali- kali oleh permukaan dalam logam dan hampir tidak mungkin untuk keluar dari logam berongga tersebut. Dengan kata lain, semua radiasi cahaya yang mengenai permukaan logam melalui lubang kecil tersebut akan diserap oleh logam berongga. Akan tetapi, jika logam berongga tersebut dipanaskan, intensitas cahaya yang dipancarkan melalui lubang kecil tersebut lebih besar dari intensitas cahaya yang dipancarkan oleh permukaan logam. Oleh karena itu, lubang kecil pada logam berongga pada Gambar 6.1 bersifat sebagai benda hitam.

2. Hukum Pergeseran Wien



Evaluasi 6.1 1. Mengapa lubang kecil pada logam berongga dapat dianggap sebagai benda hitam? Jelaskan. 2. Jelaskan grafik dari Hukum Pergeseran Wien! UJI COBA Product e-modul ini hanya sebagai bahan percobaan, berlatih untuk membuat e-modul berbasis multimedia flipbook. E-modul ini juga menyajikan audio dan video sebagai pendukung materi pembelajaran.

Penutup ‫َولَقَ ْد َض َر ْبنَا ِللنَّالَّ ِعَلسَّ ُهفِْم ْييَتَ ٰذَهذَّكَا ُراْ ْلوقُ َنْر ٰا ِن ِم ْن كُ ِل َمثَ ٍل‬ “Dan sungguh, telah Kami buatkan dalam Al-Qur'an ini segala macam perumpamaan bagi manusia agar mereka dapat pelajaran” (QS. Az-Zumar : 27) ‫ِّلهِ ِل َما فِى ال َّس ٰم ٰو ِت َاو ْلا ْْ َحلَ ِ ْمرْيدُ ِ ِۗض اِ َّن اّلهِ َل هُ َو ا ْلغَنِ ُّي‬ “Milik Allah-lah apa yang di langit dan di bumi. Sesungguhnya Allah, Dialah Yang Mahakaya, Maha Terpuji” (QS. Lukman : 26)